Heck reaction of substituted acrylates with arenediazonium salts in organic solvents and ionic liquids. Application to the synthesis of paroxetine, nocaine, indaline and sertraline

Neste trabalho, efetuou-se um estudo da reação de Heck de acrilatos substituídos com sais de arenodiazônio. Um protocolo estereosseletivo para a preparação de acrilatos b,b-diarilssubstituidos foi desenvolvido, baseando-se na arilação Heck do cinamato de metila com sais de arenodiazônio, catalisada por Pd(OAc)2, em metanol. A diastereosseletivade da reação de Heck apresentou uma acentuada dependência com a natureza eletrônica do sal de arenodiazônio empregado. A metodologia ainda forneceu uma rota conveniente para 3-arilindanonas e 4-ariltetralonas, permitindo as sínteses formais totais da (±)-indatralina (4 etapas, 54 % de rendimento global) e da (±)-sertralina (7 etapas, 49 % de rendimento global). A extensão da metodologia para acrilatos mais substituídos (inclusive para acrilatos cíclicos) foi feita com sucesso para a maioria dos casos e os adutos de Heck foram obtidos em bons rendimentos e seletividades, independente do padrão de substituição do sal de arenodiazônio empregado. Esta metodologia foi aplicada à síntese total da (±)-paroxetina (8 etapas, 15 % de rendimento global) e da (±)-nocaína (6 etapas, 20 % de rendimento global). Verificou-se ainda que a reação de arilação de Heck empregando sais de arenodiazônio ocorre de maneira eficiente em meios reacionais alternativos, como PEG e líquidos iônicos. Uma série de líquidos iônicos quirais inéditos do tipo piridínio, imidazolínio e imidazólio foi preparada e testada, não revelando nenhuma incidência no curso estereoquímico da reação. Os resultados obtidos demonstram o enorme potencial sintético do emprego de sais de arenodiazônio em reações de Heck, constituindo uma metodologia bastante versatil em Síntese Orgânica.In this work, we present a study of the Heck reaction of substituted acrilates with arenediazonium salts. A stereoselective protocol for the preparation of b,b-disubstituted acrylates in good yields by means of a Heck-Matsuda reaction was accomplished. The method employs a base- and ligand-free Heck reaction of methyl cinnamate using arenediazonium salts as electrophiles. The Heck reaction displays a remarkable electronic dependence regarding the diastereoselectivity of the arylation process, which correlates with the electronic nature of the arenediazonium salts employed. The overall methodology provides a convenient route to 3-arylindanones and 4-aryltetralones allowing the concise formal total syntheses of the therapeutically important psychoactive compounds (±)-indatraline (4 steps, 54 % global yield) and (±)-sertraline (7 steps, 49 % global yield). The methodology was also successfully extended to more substituted acrylates and the Heck adducts were obtained in good to excellent yields, regardless of the substitution pattern of the arenediazonium salt employed. This methodology was applied to the total synthesis of (±)-paroxetine (8 steps, 15 % global yield) and (±)nocaine (6 steps, 20 % global yield). We also verified that the Heck reaction using arenediazonium salts occurs in an efficient way in alternative reaction media, like PEG and ionic liquids. A series of new chiral ionic liquids was prepared and evaluated in the Heck reaction. In spite the overall performance of the Heck reaction, in all the cases studied no asymmetric induction was detected. Our results demonstrate the enormous synthetic potential of the Heck reaction using arenediazonium salts, constituting a versatile methodology in Organic Synthesis